CMake使用入门

在进行C++时，选择什么样的编译器显得很是的重要。与其它的语言不一样，C++的程序最终由头文件(.h)以及库文件(.dll或.so)组件。
不一样的应用（库）协助工做时，一样须要对文件及库文件的支持，而不一样的平台上的库文件是不一致的，因此在跨平台的开发中，咱们更喜欢使用cmake来进行编译连接。

因此cmake并非包管理工具，他并不可以解决包的依赖问题，而仅仅解决的跨平台的问题。

编译器

将源代码变成可执行的应用须要一个叫作编译器的东西，若是在应用中使用了已经成型的第三方库，或是本身的应用较大，须要多个模块配合的话。还须要将这些模拟链接起来，最终造成一个可使用的应用程序。

就这像在一个标准的Spring boot项目在构建时，可以构建出一个包含本身和其它第三方库，可被直接运行的xxx.jar和一个只包含本身的可被用作第三方库的xxx.jar.original文件。

而将源代码变成可执行的字节码的过程叫作编译，将源代码本身生成的库与其它库连在一块儿，最后造成可执行应用程序的过程则叫作连接。

完成上述功能的工具则称为编译器。

在java开发中，咱们须要针对不一样的操做系统下载不一样的jdk。这个jdk中有一部分的做用即是java的编译器。在C++开发中，macos中已经默认安装了一款名为clang的编译器，因此咱们并不须要单独的安装它。

须要叫各个系统中c++的编译器不一样，好比macos中默认安装的是clang。除此之外，编译器还有注明的GNU(gcc、g++)。而不一样的编译器均拥有本身的特色，咱们在开发应用时，也会将这些编译器的特色加入到咱们的源代码中。而后编译器在根据源代码来编译为字节文件。在有些特性只有特定的编译器才支持，这也是为何有的应用只能使用特定编译器编译才能工做的缘由。

依赖管理

java中有比较著名的maven、gradle包管理器，它可以自动的为咱们下载依赖，接着调用指定的jdk进行编译，可以完成java应用的打包工做。

不太幸运的是c++应用中并无这么强大的包管理工具。但一个多模块有依赖的项目，实现的思想仍然是相同的。

如同npm下管理的包在package.json中声明了须要的包及版本号，而后使用npm install的命令来安装。C++的应用则能够在CMakeLists.txt来声明版本号。而后使用其它的方式来安装。

加载依赖

前面讲了cmake是一款跨平台的编译器，而它对应的配置文件则是CMakeLists.txt，在该文件中说明了对其它第三方包的依赖。

find_package()

CMakeLists.txt声明依赖的方式大致分为两种，第一种是使用find_package。
好比：find_package(JsonCpp REQUIRED)。此时CMake会先查找其内部包，若是没有在内部包中找到，则会在当前目录下查找文件FindJsonCpp.cmake文件。若是找到了FindJsonCpp.cmake文件，则会按该文件的设置加载包；若是没有找到，因为第二个参数设置的值为REQUIRED，则会抛出一个异常。

因此若是某些第三方包提供了FindXxxx.cmake文件的话，能够轻松的使用find_package(name, REQUIRED)函数来加载第三方包。

通常状况下，如成功的找到第三方包将会定义以下变量：

# 找到包时，该值为true
Xxxx_FOUND
# 该包头文件所在位置
Xxxx_INCLUDE_DIRS 或 Xxxx_INCLUDES
# 该包库文件所在位置
Xxxx_LIBRARY 或 Xxxx_LIBRARIES 或 Xxxx_LIBS
# 可使用message(${Xxxx_LIBRARIES})来打印变量的值

pkg_check_modules()

第二种方式是借助于PkgConfig：

find_package(PkgConfig REQUIRED)

当系统未安装PkgConfig则会提到一个未找到PkgConfig的错误，此时则须要在系统中安装PkgConfig。

有了PkgConfig后即可以使用其提供的pkg_check_modules包检测方法来获取第三方包的信息了：

pkg_check_modules(JSONCPP jsoncpp)

其中JSONCPP为别名能够随便起，jsoncpp为模块名。

此时当存在jsoncpp时，则系统变量JSONCPP__FOUND的值为true，不然为false。若是当前项目必须依赖于某个第三方包，则能够加入REQUIRED，好比：pkg_check_modules(XXX xxx REQUIRED)此时当不存在xxx时将会发生一个异常。

加载

不管是经过find_package()仍是经过pkg_check_modules来获取第三方依赖包，其本质上都是在：检查是否存在某个包，若是存在则返回该包的信息，若是不存在，则将系统变量Xxxx_FOUND设置为false。除此之外，并无其它做用。

也就是说上述两个方法并无加载对其第三方的依赖。这因此要使用命令来查找某个包的信息（包的库文件、头文件位置），也是考虑了跨平台的缘由。在跨平台的状况下，咱们不能使用诸如windows中的c:\xxx\xxx或xunix中的~/xxx/xxx任一形式。因此在加载某个依赖前，须要经过上述方法来动态获取包的信息，若是当前使用的是windows系统，则能够是c:\xxx\xx的形式，若是使用的是xunix系统，则多是/usr/local/xxx的形式。

加载第三方库须要将头文件使在位置使用include_directories包含进来，并将库使用target_link_libraries连接进来。

include_directories(project-name ${Xxxxx_INCLUDE_DIRS})
target_link_libraries(project-name ${Xxxxx_LIBRARIES})

包管理器

Microsoft提供了vcpkg来安装c++应用的依赖。使用shell安装方式以下：

# clone仓库
git clone https://github.com/Microsoft/vcpkg.git --depth=1
# 进入仓库
cd vcpkg
# 运行安装脚本
./bootstrap-vcpkg.sh
# 设置为全局安装，之后再安装其它包的时候，都是全局的
./vcpkg integrate install

执行彻底局安装后，将会获得一个提示：

panjie@panjies-iMac vcpkg % ./vcpkg integrate install
Applied user-wide integration for this vcpkg root.

CMake projects should use: "-DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=/Users/panjie/github/Microsoft/vcpkg/scripts/buildsystems/vcpkg.cmake"

它在说若是咱们再使用CMake工具的话，则须要在CMake命令后追加上述参数。若是咱们使用了Clion编辑器，则须要将其添加到CMake options中：

此时Clion中的Cmake则会在执行时自动加入上述参数。自此之后Clion即可以和cmake及vcpkg包管理器愉快的工做在一块儿了。

安装特定的包

好比咱们安装一个用于json序列化的jsoncpp，则能够在vcpkg中执行：./vcpkg install jsoncpp：

panjie@panjies-iMac vcpkg % ./vcpkg install jsoncpp       
Computing installation plan...
...
The package jsoncpp:x64-osx provides CMake targets:

    find_package(jsoncpp CONFIG REQUIRED)
    target_link_libraries(main PRIVATE jsoncpp_object jsoncpp_static)

最后按照提示将上述代码添加到本身项目中的CMakeLists.txt中，而后即可以愉快的在项目中使用第三方jsoncpp包了:

add_executable(yz-main yz-main.cpp)
    find_package(jsoncpp CONFIG REQUIRED)
    target_link_libraries(yz-main PRIVATE jsoncpp_object jsoncpp_static)

此后即可以在当前工程中自由的使用jsoncpp来完成json的序列化与反序列化工做了。

总结

最后使用java与c++项目作对比总结：

1. 二者都属于编译型语言，都须要先编译。
2. java源文件使用jdk来编译，不一样的操做系统须要安装不一样的JDK安装包；C++须要使用C++编译器进行编译，不一样的操做系统须要下载不一样的编译器。
3. java的编译器有多个版本，好比oracle自家的jdk，或是第三方的openjdk；C++的编译器也有多个版本，好比clang、GNU。在实际的开发过程当中，须要按本身的需求进行下载、安装配置。
4. java中有统一的包管理、安装工具maven或gradle;C++有统一的包管理工具vcpkg，有统一的安装工具cmake。
5. vcpkg想与cmake愉快的工做，须要配置一些参数。该参数不一样的计算机会有不一样，须要按安装vcpkg状况进行配置。